分层随机抽样教学设计 |
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9.1.2 分层随机抽样
一、内容和内容解析
内容:分层随机抽样.
内容解析:本节课选自《普通高中课程标准数学教科书 - 必修第二册》 (人教 A 版)第 九章第 1 节第 2 课时的内容. 分层随机抽样是借助辅助信息将总体先分为若干个子总体, 然 后在每个子总体中采用简单随机抽样方法分别抽取样本, 再把所有子总体中抽取的样本合在 一起作为总样本,从而得到总体的一个样本的随机抽样方法 . 分层随机抽样方法在大规模调查中经常使用, 因为它可以在每层内独立进行调查, 方便 组织实施,而且除了能得到总体的估计外,同时还能得到每层的估计 . 如果分层合理,使得 层内差异小,层间差异大,则分层随机抽样不会出现“极端样本” ,对总体的估计效果优于 简单随机抽样 . 在大数据时代, 数据繁多,有时需将多组数据汇总,这时也可以运用分层思想,把组别 看成层, 在对每层数据的个数、 平均数、 方差等进行运算的基础上, 得到全部数据的平均数、 方差等 . 因此分层随机抽样的思想在现实生活中具有十分广泛的应用,是非常重要的随机抽 样方法 . 二、目标和目标解析
目标:
( 1 )了解分层随机抽样的特点、适用范围及必要性 . ( 2 )通过实例,掌握各层样本量比例分配的方法,掌握分层随机抽样的样本均值 . ( 3 )在简单的实际情境中,能根据实际问题的特点,设计恰当的抽样方法解决问题 . ( 4 )通过经历分层随机抽样收集数据、分析数据的过程,感受样本的随机性,提升数 据分析素养 . 目标解析:
( 1 )通过抽样调查的具体实例,知道对于个体差异较大的总体,实施简单随机抽样时 可能出现“极端样本” ,此时若能利用辅助信息进行合理分层,可以改进抽样方法 . ( 2 )在分层随机抽样调查的过程中,能明确分层随机抽样的方法和步骤;
①将总体按照一个或者多个指标分成若干个子总体,使得每个个体属于且仅属于一个子总 体;
②确定每个子总体的样本量;在每个子总体中按照比例分配方法 ( 每层样本量都与子总体的 大小成比例 ) 确定样本量;
③在每一层中采用简单随机抽样抽取个体 . ( 3 )
通过总样本均值计算公式的简单推导, 明确总样本均值等于每层的样本均值的加 权平均,并会用比例分配分层随机抽样的样本均值估计总体均值 . ( 4 )通过多次模拟两种抽样方法,观察每次抽取的样本观测值,体会样本的随机性和 规律性, 并借助统计图表比较两种抽样方法的样本均值估计总体均值的效果, 能举例说明简 单随机抽样和分层随机抽样的区别和联系, 并能根据实际需要, 设计恰当的抽样方法获取样 |
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